Smart grid communication technologies and applications

Abstract

Son yıllarda gittikçe artan tüketici talepleri, enerji tüketim oranlarının yükselişi ve kontrol gereksinimlerinden dolayı, geliştirilen yeni teknolojilerle elektrik şebekesi sisteminin uzaktan kontrolünün yapılması gerekliliği ortaya çıkmıştır. Bu nedenle mevcut sistemlerin yerine, uzaktan kontrol sağlayan yeni akıllı yapıların uygulanması gerekmektedir. Günümüzde akıllı şebekeler adı verilen, uzaktan kontrol sağlayan, daha verimli, daha kullanışlı, daha güvenilir sistemlerin geliştirilmesi için çalışmalar yapılmaktadır. Akıllı şebekelerde bilginin aktarılması ve bunun daha iyi kontrol edilebilmesi için haberleşme altyapısının burada önemli bir işlevi olacaktır. Haberleşme sistemlerinin incelenmesi ve verimlilik analizi, akıllı sistemler için en önemli nokta olmasına rağmen bu alanda yapılmış çalışma sayısı çok azdır. Bu tez çalışmasında elektrik şebekelerinin haberleşme gereksiniminde kullanılan haberleşme yapıları incelenmiştir. Bu haberleşme yapılarından güç hatları haberleşme sistemi (PLC) ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Daha sonra Matlab Simulink ortamında güç hatları haberleşme sisteminin modeli oluşturulmuş ve bu modelin farklı şebekelerdeki davranışı incelenerek akıllı şebeke altyapısında haberleşme amacıyla kullanıldığı test sistemleri oluşturularak sonuçlar elde edilmiştir. Bu sonuçların hata oranları, kayıpları ve kazançları incelenmiştir. Matlab Simulink ortamında elde edilen simülasyon sonuçlarından akıllı şebeke altyapısına PLC 'nin daha uygun olduğu gösterilmiştir.

In recent years electrical generation, transmission and distribution systems increasing consumer demand, rising energy consumption rates and control requirements, are occurred that electrical systems must be controlled remotely by developed new technologies. Therefore, instead of the existing system, the implementation of new smart structures is required to provide remote control. Nowadays a new grid system, called smart grid system, allows remote controls for the development of more efficient, more convenient and more reliable systems are being studied. In the smart grids, data transmission and its communication infrastructure in order to better control will be an important function here. Although the most important point is determining and efficiency analysis of communication systems for the smart grid, there are very few studies about that. In this thesis, communication structures used in communication requirements of electrical networks are examined. The power line communication (PLC) system is discussed in detail for the smart grid system. Then power line communication system model which is used in smart grid communication infrastructure system is simulated by Matlab Simulink and examining the behavior of the different grid structures. The simulation results have been achieved then tested to applicability of smart grid communication system infrastructure. However, the applicability of the broadband technology and reliability giving better results for power lines communication systems examined implementation in Matlab Simulink simulation results obtained from here and the PLC smart grid infrastructure is more appropriate.